水廠鐵礦綠色礦山建設實踐及綠色發展規劃

關曉鋒 徐云富 王朝輝 盧敬標

(1.首鋼集團有限公司礦業公司水廠鐵礦;2.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司)

礦產資源是重要的自然資源，是人類社會發展過程中十分重要的物質基礎，為工業生產和日常生活提供原料；開發利用礦產資源是現代化建設的必然要求。由于大部分礦產資源的存在形態和地理分布等原因，使其不能直接被利用，需要在人類行為的參與下，如采掘、運輸、提煉、加工等，才能服務于生產和生活；與此同時，如果不科學規范開發利用，將導致嚴重的生態環境破壞問題，例如對水資源、土地資源、植被等的破壞，以及在礦產資源開發過程中產生的“三廢”對環境造成的污染等。

自然環境是人類社會賴以生存的基礎，以破壞環境為代價換取的經濟增長是不可取的，當對生態環境的破壞積累到一定程度時，自然界的“報復”將反饋于人類，如水土流失、地質災害、大氣環境惡化、生態系統紊亂等。因此，在進行礦產資源開發時，應本著開發與保護協調發展，即在開發前、開發中和開發后同時進行環境保護，實現資源合理開發利用與環境保護協調發展。綠色礦山是在新形勢下對礦產資源管理工作和礦業發展道路的全新思維；創新是搞好綠色礦山建設的基本保證；必須以科學的發展觀為指導,全面推進綠色礦山建設[1]。

2009年國家發改委、國土資源部聯合發布了《全國礦產資源規劃(2008—2015)》，提出了發展“綠色礦業”的明確要求；2010年國土資源部發布了《國土資源部關于貫徹落實全國礦產資源規劃發展綠色礦業建設綠色礦山工作的指導意見》，是綠色礦山發展的指導性文件[2]；2017年國土資源部等七部委聯合印發《關于加快建設綠色礦山的實施意見》，要求加快綠色礦山建設進程，力爭到2020年，形成符合生態文明建設要求的礦業發展新模式。

綜上可見，建設綠色礦山，發展綠色礦業[3]是礦山企業生存發展的必然選擇。

1 礦山概況

水廠鐵礦位于河北冀東地區，占地面積19.45 km2，上世紀60年代末建成投產, 年采剝總量為4 800萬t，年采出礦石1 000萬t左右，為國內特大型露天鐵礦之一，累計生產鐵精礦1億余t，為中國鋼鐵工業及國民經濟發展做出了重要貢獻。露天開采運用具有國際先進水平的重型汽車—破碎—膠帶半連續生產工藝以及數字化礦山技術，實現了技術裝備現代化、生產組織智能化；被國家安全生產監督管理總局評為“金屬非金屬礦山安全標準化一級企業”，被中國礦業報社評為“全國經典礦山”。2010年水廠鐵礦向國土資源部申報“國家級綠色礦山試點單位”，并于2011年3月正式被評為首批國家級綠色礦山試點單位(圖1)。

圖1 綠色礦山試點單位

2 綠色礦山建設實踐

(1)依法辦礦，嚴格遵守國家礦產資源政策法規。礦山始終依法經營，嚴格執行礦產資源政策法規，取得《采礦許可證》《安全生產許可證》等相關資質。按采礦許可證規定進行開采，有效保護、合理規劃、綜合利用礦產資源。2017年礦石貧化率完成6.53%，比計劃降低0.06%；回采率完成96.4%，比計劃提高3.4%；金屬回收率完成83.23%，較70%的計劃提高13.23%，實現對礦產資源的有效保護、合理規劃、綜合利用。堅持按礦產資源規劃開采，產業化利用。按照國家《礦產資源開發利用方案》要求，由有資質的單位制定礦產資源開發利用規劃。設立礦產資源利用專業管理部門和具體執行單位，明確職責分工，健全管理制度。嚴格執行礦產資源開發利用規劃方案。按《礦山地質環境保護規定》要求，委托具有國土資源部頒發的甲級資質的單位編制采區礦山地質環境保護與治理恢復方案。按國家《土地復墾規定》要求，成立專門組織機構，負責土地復墾、生態恢復工作，建立健全環境保護、土地復墾規章制度。按照主管部門審批的方案，按年編制生態恢復、土地復墾實施計劃，列入試點單位以來，累計投資3 000多萬元用于綜合治理，新增綠化面積236.5萬m2，提升了礦區整體生態形象。依法開展礦產資源勘查、采礦生產活動，按時足額繳納相關費用，從未發生違規情況。主動接受行政主管部門的監督檢查，配合各級政府開展相關工作，未發生任何違法事件，未受到各級礦產資源行政主管部門的任何行政處罰。

(2)嚴守公約，實現礦山管理的科學化、規范化。積極響應國土資源部、中礦聯的號召，成為《綠色礦山公約》的發起單位之一。堅持貫徹國家的產業政策，圍繞科學、合理、有序地開發利用資源，把建設綠色礦山貫穿于生產建設的始終，實現資源利用、保護環境、可持續發展的有機統一，忠實履行企業和社會責任，為構建資源節約型、環境友好型社會做出貢獻。推進“綠色礦山”制度化建設。建立健全各級管理制度，其中涉及“綠色礦山”建設的制度達到13種；認真落實主體責任，獲得《金屬非金屬礦山安全標準化一級企業》證書。

(3)珍惜資源，實現資源高效、循環、綜合利用。以“用有限的資源，創造最大價值”的理念，高效充分利用資源。 “三率”指標超過國家規定標準，2017年回采率完成96.40%，較93%的計劃提高3.40%；金屬回收率完成83.23%，較70%的計劃提高13.23%；尾礦綜合利用率達到70%，較20%的國家標準提高50% ；廢水綜合利用率達到100%。落實循環經濟方針，推進礦山廢棄物資源化、產業化，實施一系列節約與保護資源措施。提高現有資源利用標準，經過技術攻關，將入選礦石品位由不小于20%下調到不小于15%，提高礦石資源利用率。持續降低尾礦品位，強化工序管理，利用自主知識產權技術，開發降尾新工藝，尾品由原來的9%降到7%以下。研制發明在線礦石干選機，減少資源損失，適用于排巖量高達3 500 t/h以上、物料厚度達500～600 mm、粒度在0～350 mm、皮帶速度高達2.8 m/s的膠帶排巖系統，可以實現良好的礦巖分離功能，年回收礦石生產精礦粉約50萬t。對停止使用的尾礦庫實施尾砂再選綜合利用，累計利用尾砂生產精礦粉約178萬t。利用固體廢棄物發展砂石料產業。將普通甩尾磁滑輪改為磁翻轉磁滑輪，將甩尾產率由目前的8%提高到11%以上，利用磁滑輪碎石、尾砂生產建筑石料，已廣泛應用于各類工程建設，累計生產建筑用尾砂261萬m3、磁尾碎石418萬m3，實現銷售收入1 265萬元。利用廢石加工的鐵路道砟和公路道砟累計銷售92萬m3，實現銷售收入2 618萬元。

(4)堅持創新，科技研發應用處于先進水平。堅持走科技創新之路，不斷提高礦產資源產業的科技含量。技術改造、技術措施、科研項目投入資金占水廠鐵礦總產值的4%以上，科技創新對增收節支的貢獻率達到45%以上。開展排土場固廢資源綜合回收再利用、尾礦砂生產建筑砂、綠色礦山建設等課題攻關，實現采礦、選礦、自動化、信息化等技術達到國內先進水平。露天礦牙輪鉆GPS高精度定位系統等項目對冶金礦山的工藝技術變革起到了引領作用，產生了一批有影響的科技成果。入圍國家綠色礦山試點企業以來，在技術改造、科研項目方面，實施重點科技項目115項，投資達到2.61億元，實現效益3.2億元，科技創新對增收節支的貢獻率達到45%以上，產生了一批有影響的科技成果；其中，完成國家“十五”科技攻關項目1項，獲得專利技術18項。“大型深凹露天礦高效運輸及強化開采技術研究”獲得國家科技進步二等獎和冶金科技進步特等獎，數字礦山成果獲得全國冶金企業管理現代化創新成果一等獎、冶金科技進步二等獎。選礦全流程自動控制成果獲得冶金科技進步一等獎。“首鋼水廠鐵礦選礦工藝流程和設備優化及應用研究”獲得冶金礦山科技二等獎，“大型尾礦庫尾砂開采后恢復使用技術研究與實踐”獲得冶金礦山科技三等獎。

(5)重視環境，恢復治理效果明顯。建立完善規章制度，成立土地復墾領導小組。每年對廢棄的排土場、尾礦庫研究復墾方案，安排治理計劃，落實資金保障。進行排土場平整、覆土，種植苗木、草籽，春季組織職工義務植樹，呈現年年有成效、一年一變樣的良好局面。委托有資質單位編制了礦山地質環境保護與治理恢復方案，投入3 000多萬元，排土場累計綠化面積為265.53萬m3，尾礦庫累計綠化面積為120.23萬m3。礦區土地復墾率達到92.17%，綠化覆蓋率占可綠化面積的95%。先后完成了排土場、尾礦庫復墾綠化40萬m3，栽植樹木800多萬株，復墾綠化的排土場苗木成活率達到85%以上，尾礦庫綠化面積已經占到尾礦壩體可綠化面積的100%。加強排土場規范管理，布設監測點18個，對重點部位進行治理，有效防止了滑坡、坍塌等事故的發生。首鋼水廠鐵礦已跨入省級園林式單位，有4個車間進入市級花園式單位。如今，“像對待生命一樣對待生態環境”、“既要金山銀山，也要綠水青山”等理念已成為該礦的共識。未來，該礦將繼續探索“綜合利用、科技引領、綠色開采、節能環保、和諧共贏”的可持續發展道路，讓綠色成為發展的底色，為建設美麗中國再添新綠。礦區復墾及生態恢復效果見圖2。

圖2 礦區復墾及生態恢復效果

3 綠色發展規劃

(1)加大固廢綠色建材產品的銷售組織，提高市場占有率。隨著環保力度的加大，地方周邊的小砂石料場處于停產狀態，為礦山綠色建材產品生產銷售提供了良好時機。要與周邊客戶共同強化市場開發，積極與周邊相關集團溝通聯系，建立戰略合作關系，形成固定供貨合同，穩定銷售市場。結合自身礦山綠色建材產品生產線實際，以雙層篩為篩分設備，對小石米進行二次洗選，促進礦山綠色建材產品多元化發展，為礦山綠色建材產品產業化打下基礎。

(2)開發利用礦山綠色建材產品優勢。從綠色建材產業發展潛質來看，目前已經在排土場堆存了10億t左右的巖石，可以生產綠色建材產品；2016年組織對排土場巖石生產建筑砟、建筑砂樣品取樣，到天津中鐵18局進行成品檢測，所送樣品質量均能達到行業標準；區域距北京市200 km、天津港180 km、曹妃甸港110 km、秦皇島港100 km，處于京津冀協同發展城市圈，域內鐵路、公路運輸網絡發達，基礎設施建設對砂石料需求量巨大，區位優勢顯著；廠區外部，鐵路運輸系統與京哈線、津山線相連，東有遷曹線,南有在建的水曹鐵路，可直達京津冀及全國各地。目前生產的建材產品均具備火運直發條件，“公轉鐵”全面實施后，該礦所屬首鋼礦業公司鐵路運輸優勢將更加明顯。

(3)開發利用礦山綠色建材產品面臨機遇。國家、北京市等提出一系列新發展戰略及綠色發展理念，為該礦建設綠色礦山和發展綠色產業帶來新機遇。一是國家發展戰略及綠色發展理念為企業發展資源綜合利用產業帶來了契機；隨著京津冀一體化協同發展的不斷深入，以及雄安新區、京津冀交通網絡(水曹鐵路等)及城市基礎設施等重大項目建設，產品需求將大幅提升；同時，黨的十九大報告提出的“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”等綠色發展理念，將為企業建設綠色礦山和發展綠色產業帶來機遇。二是北京市建設綠色建材示范基地，為企業發展資源綜合利用產業搭建了平臺，目前由北京市政府主導，北京市住建委負責并委托中國砂石協會運作的北京綠色建材基地項目，擬圍繞北京周邊選擇10～20條年產量在1 000萬t以上的砂石料生產企業作為北京綠色建材示范基地作為隸屬于北京市的企業，該礦正在全力爭取并加快推進綠色建材示范基地建設。2018年9月29日，北京市住房城鄉建設委在首鋼集團組織召開了首鋼集團河北遷安礦山固體廢棄物資源綜合利用與公轉鐵工作專題會，要把首鋼集團河北遷安綠色砂石基地建設作為北京市“打贏藍天保衛戰”的重點工作。三是不斷出臺相關政策，為資源綜合利用產業發展創造了條件，近年來北京市、河北省等陸續出臺禁止開山炸石和河道采砂，鼓勵尾礦綜合利用等政策；同時，各級政府均實行建設用地指標總量控制，用地指標存在缺口，土地開發存在較大升值空間。

(4)按照“五綠”的標準，打造綠色建材生產基地。充分發揮固廢資源、鐵路運輸等綜合優勢，著力打造綠色資源、綠色生產、綠色運輸、綠色排放、騰空場地綠色開發的京津冀綠色建材示范基地。重點突出“五綠”，全面利用現有固體廢棄物，避免開山炸石污染環境，形成綠色資源； 嚴格按照國家相關規定開展產線建設，廠區生產線全封閉，采取先進防塵降噪措施，實現綠色生產;深化“公轉鐵”政策落實，產品發運全面依托鐵路運輸，實現產品綠色物流；生產砂石料協同提取鐵元素，同步研究利用尾泥等廢料開發土壤改良項目，固廢資源綜合利用、無尾排放，達到綠色排放；加速恢復采排場生態治理，挖掘土地使用價值，實現全面綠色發展。后期將建成以建筑砂、石生產銷售為基礎的規?；虖U資源綠色建材產品再利用產業集群，探索開發高附加值礦山綠色建材產品綜合利用的可行性，多渠道打造礦山綠色建材產品綜合利用發展板塊。配合水曹鐵路建設，啟動礦山綠色建材產品綜合利用規模，推進京津冀協同發展；持續推動冶金礦山行業尾砂綜合利用的發展與進步。據統計，京津冀地區每年持續消耗6～8億t的天然礦物原料來進行各種基礎設施和住房建設。以往主要依靠開采、河沙撈取等滿足建筑市場需求，但近年來國家愈加重視環保，大批不符合環保要求的采石場、撈沙場都被取締，而利用礦山廢石再利用生產建筑砟、建筑砂則屬于國家鼓勵范圍，在各地區已經取得初步成功，得到市場認可，中國鐵路北京局集團有限公司將增加冀東區域鐵路貨運量。結合建筑產品的銷售情況及產品運輸條件，擬對產品中的5～10 mm及10～25 mm建筑砟采用鐵路運輸，并綜合考慮該礦排土場堆存巖石量情況，擬建設規模為2 000萬t/a。

4 結 語

首鋼水廠鐵礦將緊抓有利時機，把握國家政策和行業發展動態，及時了解國家關于礦山固廢的政策，積極爭取國家相關的政策支持，為固廢資源綠色建材產品利用提供政策保障，全力打造區域最大的綠色優質砂石料生產供應基地，按照“五綠”標準，持續推進綠色礦山建設，提高綠色礦山建設質量，發展綠色礦業，促進礦業可持續發展。